3日上午，“嫦娥四號”探測器著陸在月球背面預選著陸區(qū)，實現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。在人類開啟月球探測新篇章的偉大時刻，中科院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所的科研成果，助了一臂之力：為此次月背探測提供了軟著陸用關鍵產(chǎn)品——緩沖拉桿。這是該所繼“嫦娥三號”任務之后，再次為“嫦娥四號”成功軟著陸作出重要貢獻。王幸福 記者 于彩麗/文 高斌/圖
每根拉桿長30cm，重20g，最長可拉伸110%
仰望夜空，人們看到的只是月球正面，而月球背面卻一直籠著一層神秘的面紗。月球背面就像一個“盾牌”，為地球擋住了隕石的直接撞擊。因此，月球背面隕石坑的數(shù)量遠遠多于正面，而且月面布滿溝壑、峽谷、懸崖，平坦區(qū)域極少，這為“嫦娥四號”探測器月球背面軟著陸以及月面巡視帶來了巨大挑戰(zhàn)。
因此，“嫦娥四號”探測器著陸時，將面臨四條主著陸腿著陸時間不一、沖擊力分布不均帶來的巨大風險，在極端條件下部分拉桿將承受更為強烈的沖擊拉伸作用。據(jù)中科院合肥物質(zhì)研究院固體物理研究所副研究員、緩沖拉桿項目研發(fā)成員王幸福介紹，因此，拉桿必須高效、可靠、穩(wěn)定地發(fā)揮吸能作用。同時，由于著陸機構(gòu)的整體重量受到嚴格約束，拉桿須在有限的體積、尺寸、重量和塑性變形條件下吸收盡可能高的能量。因此，拉桿材料必須具備極高的拉伸塑性、適中的抗拉強度和穩(wěn)定的力學響應行為。“探測器共有16跟拉桿，每根緩沖拉桿長30厘米左右，重量僅20g，至少可以拉長70%，最多能夠拉長110%，達到60多厘米，以吸收探測器下降帶來的沖擊力。”
王幸福告訴記者，鑒于在保障探測器安全著陸中的重要作用，同“嫦娥三號”一樣，拉桿也被確定為“嫦娥四號”著陸系統(tǒng)的關鍵重要件。
6年磨一劍，曾成功保障“嫦娥三號”月面軟著陸
記者獲悉，自2007年起，固體所承擔拉桿材料的探索任務，歷經(jīng)預先研究、方案驗證、初樣研制、工藝研究及正樣研制等過程，經(jīng)過堅持不懈的刻苦攻關，奠定了調(diào)控拉桿材料組織與性能的理論基礎，設計并制備出了各項性能指標及空間環(huán)境適應性均優(yōu)于技術要求的材料及產(chǎn)品;突破了拉桿產(chǎn)品多項冷、熱加工關鍵技術，建立了完善的工藝體系和質(zhì)量監(jiān)控方法，有效保證了拉桿產(chǎn)品服役性能的可靠性、穩(wěn)定性和一致性;在拉桿材料組織與性能調(diào)控、拉桿結(jié)構(gòu)設計以及各項工藝技術等方面取得了多項創(chuàng)新性成果。
2013年，固體所研制的緩沖拉桿成功保障“嫦娥三號”月面軟著陸，為我國首個航天器踏足地外天體做出了重要貢獻。2014年，鑒于固體所在探月工程中的重要貢獻，項目負責人韓福生研究員被人社部、工信部等六部委聯(lián)合授予“探月工程嫦娥三號任務突出貢獻者”榮譽稱號，與此同時，單位獲得國防科工局關于探月三期研制保障條件建設項目的經(jīng)費支持，為固體所航天特種金屬材料研發(fā)中心的建設與發(fā)展提供了重要契機。2016年，固體所與航天五院成立聯(lián)合實驗室，在多學科領域展開了深度合作。2017年，依托航天特種金屬材料研發(fā)平臺籌建的安徽省特種金屬材料工程實驗室獲批立項，為航天新材料更新?lián)Q代、應用推廣奠定了良好基礎。
“火星一號”也將搭載“合肥造”著陸器緩沖元件
王幸福透露，目前，固體所正在承擔“火星一號”著陸器緩沖元件研制任務，“這次包括緩沖拉桿和限力桿”，前期已順利通過方案以及初樣產(chǎn)品驗收，并正式轉(zhuǎn)入正樣研制階段，預計將于2020年前后發(fā)射;此外，載人登月項目已展開論證。王幸福表示，作為“嫦娥三號”、“嫦娥四號”等探測器唯一拉桿材料提供單位，固體所自主研制的緩沖拉桿材料，將有望在我國深空探測領域發(fā)揮更加重要、長遠的作用。
